fbpx

Flexibilné zariadenie by mohlo liečiť stratu sluchu bez batérií

Niektorí ľudia sa so stratou sluchu narodia, iní ju získajú vekom, infekciami alebo dlhodobým vystavením hluku. V mnohých prípadoch sú poškodené drobné chĺpky v slimáku vnútorného ucha, ktoré mozgu umožňujú rozpoznať elektrické impulzy ako zvuk. Ako krok smerom k pokročilému umelému slimákovi, výskumníci v ACS Nano uvádzajú vodivú membránu, ktorá pri implantácii do modelového ucha premieňa zvukové vlny na zodpovedajúce elektrické signály, bez potreby externého napájania.

Keď vláskové bunky vo vnútornom uchu prestanú fungovať, neexistuje spôsob ako zvrátiť poškodenie. V súčasnosti je liečba obmedzená na načúvacie prístroje alebo slimačie implantáty. Tieto zariadenia však vyžadujú externé zdroje napájania a môžu mať problém správne zosilniť reč tak, aby jej používateľ porozumel. Jedným z možných riešení je simulácia zdravých slimáčich chĺpkov a premena hluku na elektrické signály spracované mozgom ako rozpoznateľné zvuky.

Aby to dosiahli, predchádzajúci výskumníci skúšali piezoelektrické materiály s vlastným pohonom, ktoré sa nabíjajú keď sú stlačené tlakom, ktorý sprevádza zvukové vlny a triboelektrické materiály, ktoré pri pohybe týmito vlnami produkujú trenie a statickú elektrinu. Zariadenia sa však nedajú ľahko vyrobiť a nevytvárajú dostatok signálu na frekvenciách, ktoré sa podieľajú na ľudskej reči. Yunming Wang a kolegovia teda chceli jednoduchý spôsob, ako vyrobiť materiál, ktorý využíva kompresiu aj trenie pre akustické snímacie zariadenie s vysokou účinnosťou a citlivosťou v širokom rozsahu zvukových frekvencií.

Na vytvorenie piezo-triboelektrického materiálu výskumníci zmiešali nanočastice titaničitanu bárnatého, potiahnuté oxidom kremičitým do vodivého polyméru, ktorý vysušili do tenkého, flexibilného filmu. Potom odstránili škrupiny oxidu kremičitého alkalickým roztokom. Tento krok za sebou zanechal špongiovitú membránu s priestormi okolo nanočastíc, čo im umožnilo tlačiť sa, keď ich zasiahnu zvukové vlny. V testoch výskumníci ukázali, že kontakt medzi nanočasticami a polymérom zvýšil elektrický výkon membrány o 55% v porovnaní s pôvodným polymérom.

Keď vložili membránu medzi dve tenké kovové mriežky, akustické snímacie zariadenie vytvorilo maximálny elektrický signál pri 170 hertzoch, čo je frekvencia v rozsahu hlasov väčšiny dospelých. Nakoniec výskumníci implantovali zariadenie do modelového ucha a prehrali hudobný súbor. Nahrali elektrický výstup a previedli ho do nového zvukového súboru, ktorý vykazoval výraznú podobnosť s pôvodnou verziou. Vedci tvrdia, že ich samonapájacie zariadenie je citlivé na široký akustický rozsah potrebný na počutie väčšiny zvukov a hlasov

Zdroj: nano-magazine,com,  http://fumacrom.com/2jgKl

Nový senzor deteguje stále menšie nanočastice

Bežné mikroskopy vytvárajú zväčšené obrazy malých štruktúr alebo predmetov pomocou svetla. Nanočastice sú však také malé, že sotva absorbujú alebo rozptyľujú svetlo a preto zostávajú neviditeľné. Optické rezonátory zvyšujú interakciu medzi svetlom a nanočasticami:...

Výskum grafénu odhaľuje nové možnosti pre elektronické technológie.

Výskum grafénu odhaľuje nové možnosti pre elektronické technológie Tím výskumníkov odhalil, že v grafénovom tranzistore možno vytvoriť sonický tresk a Dopplerové posunuté zvukové vlny, čo dáva nový pohľad na tento svetoznámy materiál a jeho potenciál na použitie...

Odomkli technológiu na výrobu nerozbitných obrazoviek

Odomkli technológiu na výrobu nerozbitných obrazoviek Prasknuté obrazovky telefónov by sa mohli stať minulosťou vďaka prelomovému výskumu uskutočnenému na University of Queensland. Globálny tím výskumníkov, vedený Dr. Jingwei Hou z UQ, profesorkou Lianzhou Wang a...

Flexibilné zariadenie by mohlo liečiť stratu sluchu

Flexibilné zariadenie by mohlo liečiť stratu sluchu bez batérií Niektorí ľudia sa so stratou sluchu narodia, iní ju získajú vekom, infekciami alebo dlhodobým vystavením hluku. V mnohých prípadoch sú poškodené drobné chĺpky v slimáku vnútorného ucha, ktoré mozgu...

Energia z morských vĺn vďaka nanogenerátorom.

Energia z morských vĺn s flexibilným nanogenerátorom podobným morským riasam. Vlny oceánu môžu byť silné a obsahujú dostatok energie na to, aby počas búrok tlačili piesok, kamienky a dokonca aj balvany. Tieto vlny, ako aj menšie a miernejšie, by sa dali využiť ako...

Inteligentné rúško prispôsobivé aktivite a úrovni znečistenia.

Inteligentné rúško prispôsobivé aktivite a úrovni znečistenia. Počas pandémie koronavírusu si mnoho ľudí zvyklo nosiť rúško na ochranu seba a ostatných ale to neznamená, že masky sú vždy pohodlné - obzvlášť počas aktivity. Vedci vyvinuli dynamický respirátor, ktorý...

Nový nanomateriál na liečbu kožných infekcií.

Nový nanomateriál na liečbu kožných infekcií. Vedci z Ústavu organickej chémie a biochémie AV ČR (ÚOCHB Praha) a Technickej univerzity v Liberci v spolupráci s vedeckými pracovníkmi z Mikrobiologického ústavu AV ČR, Katedry medicíny popálenín tretej lekárskej fakulty...

Nanokryštálový menič na výrobu čistého vodíka.

Nanokryštálový menič na výrobu čistého vodíka. Výskum Curtinskej univerzity identifikoval nový, lacnejší a účinnejší elektrokatalyzátor na výrobu zeleného vodíka z vody, ktorý by jedného dňa mohol otvoriť nové cesty pre rozsiahlu výrobu čistej energie. Vedci zvyčajne...

Vedci vyvinuli nanolaser s unikátnymi vlastnosťami.

Vedci vyvinuli nanolaser s unikátnymi vlastnosťami. Výskumný tím pod dohľadom Yuriho Kivshara, vedúceho výskumu na škole fyziky a inžinierstva ITMO a profesora Austrálskej národnej univerzity, vykonáva výskum v oblasti nanolaserov. Nedávna publikácia v Nature...

Vodoodpudivý nanomateriál inšpirovaný prírodou.

Vodoodpudivý nanomateriál inšpirovaný prírodou. Tím vedcov z University of Central Florida vyvinul nový nanomateriál, ktorý odpudzuje vodu a môže zostať suchý, aj keď je ponorený pod vodou. Tento objav by mohol otvoriť dvere vývoju účinnejších povrchov odpudzujúcich...